Технология литиевых батарей быстро позволяет электрифицировать транспорт и энергетический сектор. Однако сами батареи часто можно рассматривать как товар с недолгим сроком службы, и пока их переработка и повторное использование не стали главными приоритетами в отрасли. Доктор Амрит Чандан, генеральный директор компании Aceleron Energy со штаб-квартирой в Великобритании, обсуждает, что значит построить экономику замкнутого цикла на основе передовых литий-ионных аккумуляторов, разработанных с учетом более длительного срока службы и их перепрофилирования для использования во второй раз.

За последнее десятилетие аккумуляторные технологии неизмеримо продвинулись вперед, о чем свидетельствует огромное увеличение емкости хранения и снижение стоимости литий-ионных аккумуляторов на поразительные 85%.

Эти отраслевые достижения во многом благодаря блестящим технологиям, инновациям и улучшенным производственным процессам от первопроходцев, таких как Илон Маск и Тесла. На самом деле, во время первого Дня батареи Tesla в сентябре Маск изложил свое видение будущего литий-ионных батарей, которые будут еще больше, лучше и дешевле — если быть точным, на 56% дешевле.

Такой подход заслуживает похвалы, и за последнее десятилетие он принес фантастические результаты. Конечно, мы хотим, чтобы технологии хранения энергии были больше, лучше и дешевле. Но чтобы раскрыть весь потенциал хранения энергии, нам нужно смотреть дальше, чем гонка на дно.

Наряду со снижением стоимости мы также должны повысить внутреннюю и долгосрочную ценность батарей. Другими словами, мы должны выжимать больше из каждой ячейки батареи. Мы можем сделать это, продлив срок службы батарей и сделав их пригодными для вторичного использования.

Гонка на дно может привести к появлению самых дешевых аккумуляторов, но это мало способствует продлению срока их службы, который может составлять всего три года. И хотя стоимость аккумуляторов снижается, их по-прежнему дорого покупать сразу, и обычно они предназначены для замены. Они либо сварены, либо склеены вместе, что примерно так же удобно, как заваривание капота автомобиля.

Это означает, что, к сожалению, когда одна часть батареи выходит из строя, вся батарея выбрасывается, часто с оставшимся сроком службы до 80%. По мере роста аккумуляторного сектора эта линейная экономика — создавай, используй, выбрасывай — может вызвать глобальную проблему отходов и ускорить неустойчивую добычу природных ресурсов. Ожидается, что к 2030 году одни только аккумуляторы для электромобилей создадут 11 миллионов тонн отходов, чего достаточно, чтобы заполнить стадион Уэмбли почти 20 раз.

Эта линейная экономия также в конечном итоге более дорогая, поскольку замена каждой батареи в случае ее поломки требует значительных затрат. Поэтому крайне важно, чтобы мы создали новую, более устойчивую модель, которая продлевает срок службы батарей и обеспечивает ценность наряду с затратами.

Возьмем, к примеру, машину. Если ваша машина сломается, вы не станете сразу покупать новую. Вы бы починили. Точно так же большинство людей сейчас не покупают новую машину сразу, поскольку первоначальная стоимость слишком высока.

Тем не менее, люди арендуют новые автомобили на несколько лет и покупают переделанные подержанные автомобили. Когда лизинговые автомобили возвращаются, они обслуживаются, по возможности модернизируются и сдаются в аренду новому клиенту. Поэтому автомобильные компании производят автомобили, которые легко обслуживаются, чтобы соответствовать этой модели, и у нас есть сильная экономия рабочих мест, связанная с техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей.

Эту модель можно использовать для проектирования, производства и владения батареями, чтобы сократить отходы батарей, предоставить более ценные активы для хранения энергии и поддержать экологически чистое восстановление за счет создания квалифицированных рабочих мест.

Экономика замкнутого цикла

Разрабатывая технологии аккумуляторов, которые можно обслуживать, перепрофилировать и использовать повторно, а не заменять, мы можем значительно повысить ценность аккумуляторов в течение срока их службы.

Ценность каждой батареи можно еще больше увеличить, перепрофилировав ее в конце ее первой жизни и дав ей вторую жизнь.

Это принципы экономики замкнутого цикла, и они работают на продление срока службы батареи, повышение ценности технологии и сокращение использования ресурсов и отходов.

Более того, если батарею можно обслуживать и ремонтировать, она легче вписывается в модели обслуживания и подписки, когда продукт может быть сдан в аренду клиентом, а затем возвращен, обслужен и сдан в аренду следующему.

Ремонт аккумуляторов на месте также может сэкономить клиентам дополнительное время и деньги, поскольку аккумулятор не нужно отправлять на техническое обслуживание, а клиентам не нужно искать временную замену. Это также создает местную экономику рабочих мест, поскольку люди могут обучаться механике и ремонту аккумуляторов, как и местные автомеханики, чтобы починить аккумулятор на месте.

Аккумуляторы, рассчитанные на долгий срок службы

Аккумуляторы имеют решающее значение для достижения нулевого уровня выбросов углерода во всем мире, и многие миллионы будут использоваться в течение следующих 15 лет, поскольку глобальный рынок хранения энергии вырастет до оценочной стоимости $546 млрд долларов США по сравнению с $59 млрд долларов США в 2019 году.

Интеграция экономики замкнутого цикла в технологию накопления энергии позволяет продлить срок службы аккумуляторов и с самого начала сократить расход аккумуляторов.

Мы можем изменить модель, в которой мы подходим к владению батареями, чтобы защитить нашу окружающую среду и обеспечить более долгосрочную ценность для нашей экономики.

Батареи не должны стать еще одной одноразовой технологией, и, как согласился бы сам Маск, ключ к созданию действительно устойчивых батарей лежит в умелом проектировании и инновационных производственных процессах.

• ПРЕДЫДУЩИЙ